Принцип работы
Принцип работы детектора Micromegas.
А детектор частиц используется для обнаружения проходящего частица и получить такую информацию, как позиция, время прибытия и импульс. В экспериментальной физике частица обычно исходит из ускоритель частиц но он также может исходить из космоса (космический луч) или из ядерный реактор.
Детектор Micromegas обнаруживает частицы за счет усиления обвинения которые были созданы ионизация в газ объем. В детекторе Micromegas это газ объем разделен на две части металлической микросеткой («Micromesh» на схеме), расположенной между 25 мкм и 150 мкм считывания. электрод (Полоски на схеме). Микро-сетка является ключевым элементом, так как в то же время она позволяет прирост из 104 и быстрый сигнал 100 нс.
Ионизация и усиление заряда
При прохождении через детектор частица будет ионизировать атомы газа, подтягивая электрон, создавая электрон/ион пара (1). Когда нет электрическое поле применяется, ион/электрон пара рекомбинирует, и ничего не происходит. Но здесь, в электрическое поле порядка 400 В / см электрон будет дрейфовать (2) к усилителю (сетке), а ион — к катод. Когда электрон приближается к сетке (3), он попадает в сильное электрическое поле (обычно порядка 40 кВ / см в зазоре усиления). Ускоренный этим полем, электрон достигает энергии, достаточной для производства ион/электрон пары, которые также будут ионизировать газ, создавая пары; это лавинный эффект (4). Таким образом, несколько тысяч пар создаются из сотен первичных зарядов, которые возникают в результате взаимодействия с падающей частицей. Чтобы получить значимый сигнал, необходимо умножить первичные заряды. Наконец, мы считываем электронный сигнал на считывающем электроде (5) с помощью усилитель заряда. Считывающий электрод обычно сегментируется на полосы и / или пиксели, чтобы определить положение падающей частицы в детекторе. Амплитуда и форма сигнала, считываемого электроникой на считывающем электроде, дают информацию о времени и энергии частицы.
Аналоговый сигнал Micromegas
Сигнал, индуцированный на считывающем электроде детектора Micromegas (моделирование). Синяя кривая показывает часть сигнала, индуцированного электронами, а красная — ионами.
В сигнал является индуцированный перемещением зарядов между микросеткой и считывающим электродом (этот объем называется зазором усиления). 100 наносекунды сигнал состоит из электронного пика (синий) и ионного хвоста (красный). Поскольку электрон мобильность в газе более чем в 1000 раз быстрее, чем ион мобильность, электронная сигнал намного короче (менее 3 нс), чем ионный. Поэтому его используют для точного измерения времени. Ионный сигнал несет более половины сигнала и используется для восстановления энергия частицы.
Connectivity
Once you get past the lacklustre build quality, you’ll be pleased to see that the Micromega MyAmp features a decent range of connectivity. Thanks to its built-in DAC, it has single optical and coaxial digital inputs that support full-fat high-res 24-bit/192kHz files, while the Type B USB input can handle up to 24-bit/96kHz.
It also features Bluetooth streaming, with the higher quality aptX codec on board. You’ll have to use a toothpick or the tip of a pen to press the Bluetooth pairing button located at the back of the unit when connecting to your smartphone or tablet.
Otherwise, pairing is fairly painless. The amp can remember up to eight paired devices at any one time. Analogue sources aren’t forgotten, with no less than three line level inputs, a single pair of RCA outputs and a sub output. There’s also a 3.5mm headphone jack on the front panel.
MEASURED PERFORMANCE
The Micromega M-One 150 measured 162 Watts into 8 Ohms and 290 Watts into 4 Ohms – just above that quoted. Damping factor was 49. It’s powerful and will deliver controlled bass.
Distortion was low at 0.01% from low power to full power (1kHz), into 4 Ohm and 8 Ohm loads (via Line in). At 10kHz, 1 Watt (a measurement of crossover distortion) the figure was again low at 0.02% – as our analysis shows.
The M-One is a low distortion design.
Frequency response (Line in) measured flat from a low 2Hz up to 30kHz into 8 Ohms and 4 Ohms, cutting off sharply at 48kHz, our analysis shows, due to 96kHz sample rate internal processing.
Input sensitivity was very low, 1.7V for unbalanced input where 0.3V is common, and 1.6V for balanced (XLR socket) inputs, with Sensitivity set at 0dB. Setting Sensitivity to -f 6dB made no difference, so no extra gain is available, but setting to -6dB halved gain – this function did not work properly on our sample.
These inputs suit silver disc players only (2V output), not low gain external Phono stages or such like. Input overload margins were low for CD, measuring 1.8V where 2V is needed and 3.5V at XLR socket line in where 4V is needed.
Measuring the ADC-DAC loop from XLR in to XLR (Preamp) out, at -60dB in (3.5mV), EIAJ Dynamic Range was a respectable 105dB. Distortion was low at 0.12%, making this a relatively high quality digital conversion system, albeit of 48kHz bandwidth.
Frequency response of the Phono stage was dominated by an IEC warp filter that rolled off gain below 80Hz, measuring -1 dB at 50Hz, on both MM and MC. This is severe, rarely used because it audibly lightens bass from LP.
Sensitivity of MM was very low at 15mV (5mV is normal) and overload just satisfactory at 32mV; similarly MC was low: 1.6mV and 3mV. Low gain gives low conventional noise figures relative to full output (MM -93dB, MC -82dB) but equivalent input noise (ein) of 0.3 muyV for MM and 0.12 muy V for MC were good if unexceptional. Hiss is not an issue; the phono stage is relatively quiet.
The electrical (co-axial) and optical digital inputs (S/PDIF) both accepted 192kHz sample rate PCM, frequency response measuring flat to 30kHz (- 1 dB) before roll off to a sharp 43kHz limit. Distortion from 24/96 hi-res PCM measured a reasonably low 0.04% (CD 0.22%) whilst EIAJ Dynamic Range was on the low side at 114dB with 24bit where 115dB or better is common. The balanced AES/EBU XLR-socket input gave identical results to optical and electrical (coaxial) inputs. The digital performance was unexceptional.
The M-One has limitations, including very low input sensitivities (low gain), low overload margins and a phono stage with weak bass. Digital dynamic range was mediocre and RoomEQ unavailable for measurement on our sample. Improvement is needed.
История
Первая концепция детектора адронной слепоты
В 1991 г. для улучшения обнаружения адроны в эксперименте «Адронный слепой детектор», И. Джоматарис и Г. Чарпак уменьшил усилительный зазор детектора с параллельными пластинами (тип искровая камера), чтобы ускорить сигнал. Прототип усилительного зазора 1 мм был построен для эксперимента HDB, но прирост не было достаточно однородным для использования в эксперименте. Миллиметровый зазор недостаточно контролировался и создавал большие прирост Тем не менее, преимущества уменьшения зазора усиления были продемонстрированы, и концепция газовой структуры Micro-Mesh или Micromegas родилась в октябре 1992 г., незадолго до объявления Нобелевская премия отнесение к Жорж Чарпак за изобретение проволочные камеры. Жорж Чарпак Раньше говорили, что этот детектор и некоторые другие новые концепции, принадлежащие к семейству газовых детекторов с микроструктурой (MPGD), произведут революцию в ядерной физике и физике элементарных частиц, как и его детектор.
Исследования и разработки в области технологии Micromegas
Начиная с 1992 г. CEA Saclay и ЦЕРН, технология Micromegas была разработана для создания более стабильных, надежных, точных и быстрых детекторов. В 2001 году двенадцать больших детекторов Micromegas размером 40 х 40 см.2 были впервые использованы в крупномасштабном эксперименте на КОМПАС расположенный на Супер протонный синхротрон ускоритель на ЦЕРН. С 2002 года они регистрировали миллионы различных частиц в секунду и продолжают работать до сих пор.
Другой пример развития детекторов Micromegas — изобретение «объемной» технологии. «Объемная» технология заключается в интеграции микросети с печатной платой (на которой расположены считывающие электроды) для создания монолитный детектор. Такой детектор очень прочен и может быть произведен в рамках промышленного процесса (успешная попытка была проведена с 3 млн фирма в 2006 году) разрешая общедоступные приложения. Например, изменив микросетку, чтобы сделать ее светочувствительной к УФ света, Микромегаз можно использовать для предотвращения лесных пожаров. Концепция фоточувствительной Micromegas в дальнейшем используется для разработки Micromegas для приложений с быстрой синхронизацией. PICOSEC-Micromegas использует Черенковский радиатор и фотокатод перед газовым объемом и временное разрешение 24 пс измеряется с MIP.
Один из первых экспериментов с детекторами Micromegas: КОМПАС. На этом снимке 2001 года мы видим Жоржа Чарпака и команду COMPASS Saclay перед большими камерами Micromegas.
Детекторы микромегаз в экспериментальной физике
Детекторы Micromegas сейчас используются в нескольких экспериментах:
- Адронный физика: КОМПАС, NA48 и проекты для ILC-TPC и CLAS12 на J-lab находятся в стадии активного изучения
- Частицы физика: Т2К, В РОЛЯХ, HELAZZ
- Нейтронная физика : nTOF, ESS nBLM
Детектор микромегаз будет использоваться с ATLAS экспериментв рамках модернизации своего будущего мюонного спектрометра.
Build and design
Inside this curious-looking unit lies a class A/B amplifier. On the outside, heat sinks help to keep the unit cool. This is unlike any other integrated amplifier we’ve seen, even in the light of forward-looking models such as the NAD D 3020.
The Micromega’s compact dimensions mean it can be easy to place in the home, but we’re not too keen on its build quality. Given that the MyAmp costs £80 more than its rivals, the plastic finish (which comes in black or white) looks and feels rather cheap.
We’re not entirely enamoured of the tiny ‘credit-card’ remote control either, but at least it has all the options and is responsive. We much prefer using the remote to having to push the unit’s flimsy buttons.
Performance
Don’t poke your finger into the heat vents: we know you’ll want to, but they’re sharp
When it comes to sound, the Micromega MyAmp is an energetic, attacking beast. It rips through soundtrack’s electronic and synth-based textures with a crisp and driven nature. Timing is snappy, there’s grit and bite to the crunchy notes, and a decent helping of detail.
The screeching strings in Hans Zimmer’s are filled with tension, and the MyAmp does a good job of conveying the mounting suspense. Feed it tracks that rely on a fast-paced rhythm, (such as from Eminem, SBTRKT or The White Stripes, regardless of source or file quality), and the MyAmp gleefully dishes out excitement and speed. It’s organised, controlled and punchy.
Make sure you let the MyAmp run in for a day or so to let the sound settle
But this attacking sound can veer towards the aggressive, which is sometimes jarring. Drums and cymbals can sound a bit edgy, guitar twangs are taut yet dispassionate. We wouldn’t call it brash, but there’s hardness to the MyAmp’s sound that won’t suit all genres.
It’s not quite as full-bodied and rich as its rivals, such as the NAD D 3020, and we’d like more subtlety and refinement to pick out the nuances in vocals – Birdy’s breathy tone in isn’t quite as expressive as we know it to be, while the ebb and flow of Tom Waits’s deep rasps aren’t quite as dynamically engaging as they should be.
SOUND QUALITY
I partnered the M-One 150 with Quadral Aurum Wotan VIII ‘speakers, a Rega Planar 3/RB300/Bias vinyl combo, the aforementioned Cambridge CXN v2 and a network on which also dwelled a Synology NAS containing music. Neither the M-One 150 nor the M-One app make provision for selecting music from such repositories. Instead, you have to use a separate uPnP app – I used the freely-available BubbleUPnP – to ‘push’ music to the M-One 150
Some of the M-150’s internal operating system (’firmware’) can be upgraded over the network. Updating the core firmware – which we tried in a last-ditch attempt to get M.A.R.S. working on the review sample – involves copying the downloaded file to a USB stick. This is transported to one of the M-150’s rear-panel USB ports.
(described by the app as a ‘local Tenderer’).
This combo worked fine with MP3, CD-derived FLAC and hires 24-bit PCM material, but DSD tracks introduced to the M-One 150 via the uPnP network route were flagged on the front-panel as ‘ 192kHz (PCM) and either stuttered or refused to play outright – a ‘network’ firmware update, performed over a web interface, made no difference (transcoding was switched off on my media server). Could it be that DSD is exclusive to the USB port (Windows drivers from the Micromega website)?
Another problem I had related to M.A.R.S. I couldn’t get it to work at all. The REQ option wasn’t there on our review-sample. Updating the firmware didn’t help. A shame, as I was looking forward to comparing the difference in sound presentation that it makes.
Even without M.A.R.S. though, the M-One 150 has at its core the basis of a very capable music reproducer. CD-sourced FLACs and hi-res PCM files streamed to the ‘LAN’ input were very credible indeed. Born Under Punches (The Heat Goes On) from Talking Heads’ Remain in Light sounded vital and appropriately-driven, thereby doing justice to the complex polyrhythms contributed by Chris Frantz. There was still plenty of room for other elements – Tina Weymouth’s basswork was punchy yet tuneful,
Micromega’s remote handset has an excel- lent range and is machined from a solid block of aluminium. The buttons are tiny and can’t access certain functions – setup- related ones, for example. They are at least labelled, though. An alternative is Micromega’s free M-One app for Android or iOS – you’ll need a smartphone with DLNA app, if you want to try the M-One 150’s worthwhile network playback.
while the sterling efforts of vocalist David Byrne lost nothing in terms of their unique character and delivery.
An ability to convey atmosphere, depth and organic tonality also made the electronica of Mogwai’s Remurdered (Rave Tapes, 24/96) a joy to listen to.
One of my favourite classical recordings of recent years, conductor Gianandrea Noseda and the London Symphony Orchestra performing Britten’s War Requiem (24bit) was rendered with a naturally-expansive stereo image. The bold dynamics of this brooding piece fall well within the M-One 150’s capabilities, yet the subtleties – low-level instruments, and individual singers within the Eltham College Choir and London Symphony Chorus, could be singled out.
Bluetooth may lack the ultimate fidelity, but it’s easy to use and has practical (i.e. party) ‘sound reinforcement’ applications.
And analogue? Initial vinyl listening was marred by a faint ‘buzzing’ that wasn’t down to any earth loop. Much head-scratching followed, until the turntable was moved away from the M-One 150.1 then got clean and detailed playback of my LPs. There I found that the bass synth of Kool and the Gang’s Street Kids may be tight, but lacks impact.
However, at the other end of the scale the tracks brass elements don’t lack bite. Next came Mike Oldfield’s
This condenser microphone, complete with tripod, is an essential element of the M.A.R.S. (Micromega Acoustic Room System) RoomEQ feature that is built into the M-One 150. Unfortunately, M.A.R.S. didn’t work on our review sample.
Ommadawn, and here the M-One 150 came across as insightful; I could make out the individual instrumental layers that Oldfield had so carefully assembled.
